نظام الكواكب الخارجية “غير المحتمل” هذا متزعزع للغاية بسبب وجود جسم غريب بداخله

باستخدام المركبة الفضائية TESS (القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية) التابع لناسا، اكتشف العلماء نظامًا كوكبيًا وصفه العلماء بأنه “غير محتمل”. يمكن أن يغير طريقة تفكيرنا في الآليات الكامنة وراء تكوين الكوكب.

سبب الترتيب غير العادي لهذا النظام الكوكبي هو نجم فاشل أو قزم بني المعينة TOI-201 ج. تحصل أجسام مثل هذه على لقب “النجوم الفاشلة” غير العادل إلى حد ما، لأنه على الرغم من تشكلها من سحابة منهارة من الغاز والغبار مثل النجوم الأخرى، إلا أنها تفشل في جمع كتلة كافية لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين إلى الهيليوم في قلبها. تبلغ كتلة الأقزام البنية ما بين 13 إلى 80 مرة كتلة الشمس كوكب المشتري, أو 0.013 إلى 0.08 كتلة الشمس. وهذا يضعهم بين الكواكب الأكثر ضخامة وأصغر النجوم.

يقع TOI-201 c في مدار إهليلجي للغاية، ويستغرق 2881 يومًا للدوران حول نجمه، مما أدى إلى وجود كواكب بما في ذلك الأرض الفائقة يُسمى TOI-201 d، والمشتري الدافئ المسمى TOI-201 b، يتشكلان في منطقة ضيقة داخل مداره، وهو أمر ليس جديدًا على علماء الفلك فحسب؛ إنه أمر غير متوقع تمامًا بناءً على نماذج تكوين الكواكب.

مدار TOI-201 d الذي يستغرق 5.8 يومًا ومدار TOI-201 b الذي يستغرق 53 يومًا يتوافقان تمامًا مع مدار القزم البني. ويتسبب القزم البني في عدم استقرار الجاذبية على مسافات تعادل المسافة بين المريخ والشمس، لكن هذا لم يمنع الكواكب من التشكل في النظام.

وقال عضو الفريق والباحث في INAF ألدو بونومو Aldo Bonomo في بيان أرسل عبر البريد الإلكتروني: “يوفر هذا الاكتشاف نظرة ثاقبة مهمة حول كيفية تشكل الكواكب حتى حول الأجسام الضخمة والغريبة الأطوار”.

يتحدى النظام فكرة أن الكواكب الغازية العملاقة تتشكل على مسافات تعادل 2 إلى 3 أضعاف المسافة بينها أرض والشمس في أقراص الغاز والغبار التي تحيط بالنجوم أثناء نشوئها.

وقال عضو الفريق لوكا نابونييلو من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) في البيان: “إن وجود القزم البني في مثل هذا المدار الإهليلجي أجبر الكواكب على التشكل والبقاء على قيد الحياة من خلال احتلال الحواف الأعمق والأكثر سخونة للقرص البدائي”. “علاوة على ذلك، تظهر البيانات أنه خلال الاقتراب الوثيق من القزم البني، يخضع كوكب المشتري الدافئ لتغيرات قوية ومفاجئة في توقيت عبوره، مما يشهد على تفاعل ديناميكي مكثف وقوي يجري حاليًا بين العملاقين.”

تم اكتشاف النظام بواسطة تيس باستخدام حدث عبور أحادي نادر، والذي يصف جسمًا كوكبيًا يقوم بعبور وجه نجمه مرة واحدة، مما يتسبب في انخفاض في ضوء النجوم. وأعقب ذلك حملة مراقبة أجريت من الأرض.

من النادر جدًا اكتشاف أجسام مثل TOI-201 c بمثل هذه الفترات المدارية الطويلة والغريبة باستخدام عمليات العبور التي تقوم بها لنجمها الأم. وهذا القزم البني هو أول جسم من هذه الأجسام يتم تأكيد كتلته، مما يجعله خطوة مهمة للأمام في علم الفلك.

وقال نابونيلو: “إنه (TOI-201c) هو الجسم العابر صاحب أطول فترة مدارية معروفة لكتلته”.

وكانت نتائج الفريق نشرت يوم الأربعاء (17 يونيو) في مجلة الطبيعة.